O.S.ZAYTSEV

CHEMISTRY BOOK

PARA SA MGA GURO NG SECONDARY SCHOOL,
MGA MAG-AARAL NG PEDAGOGICAL UNIVERSITIES AT MGA PAARALAN NG 9–10 GRADES,
SINO ANG NAGPAPASYA NA Italaga ang kanilang sarili sa CHEMISTRY AT NATURAL SCIENCE

TEXTBOOK TASK LABORATORY PRACTICAL SCIENTIFIC STORIES PARA SA PAGBASA

pagpapatuloy. Tingnan ang Blg. 4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44, 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 24, 29, 30, 31, 34, 35, 39, 41, 42, 45/2004;
2, 3, 5, 8, 10, 16, 17/2005;
1, 2, 10, 12/2006

§ 8.4. Dispersed (koloidal)
estado ng bagay

Ang mga organismo ng mga hayop at halaman, ang hydrosphere, ang crust at subsoil ng lupa, at ang kalawakan ay kadalasang kumakatawan sa mga sangkap sa isang pira-piraso, o, gaya ng sinasabi nila, nagkalat, estado. Karamihan sa mga sangkap sa mundo sa paligid natin ay umiiral sa anyo ng mga dispersed system: mga lupa, mga tisyu ng mga buhay na organismo, mga produktong pagkain, atbp. Ang dispersed state chemistry ay isang medyo bagong agham, ngunit halos hindi ito pinag-aaralan sa paaralan o sa hindi -kemikal na mas mataas na institusyong pang-edukasyon, bagaman ang larangang pang-agham na ito ay hindi gaanong mahalaga para sa ating buhay kaysa sa kimika ng mga kumplikado at organikong compound. Habang binabasa ang kabanatang ito, palagiang isipin kung kailan at saan mo nakatagpo ang inilarawang kababalaghan sa kalikasan, pang-araw-araw na buhay o produksyon, at kung paano mo ito magagamit.

Ang sponsor ng paglalathala ng artikulo ay ang online na tindahan na "Butik-Vera" sa Moscow. Online na pagbebenta ng mga damit ng kababaihan - mga blusa at pang-itaas, mga damit na may puntas, kardigan, leggings, shorts at iba pang damit, sapatos at accessories, pati na rin ang mga damit na may malaking sukat. Abot-kayang presyo, malaking seleksyon, garantiya sa kalidad, malaking diskwento, mga bagong item araw-araw, indibidwal na pananahi. Maaari mong tingnan ang katalogo ng produkto, mga presyo, mga contact, mga kondisyon ng paghahatid at maglagay ng order sa website, na matatagpuan sa: http://www.butik-vera.ru.

Mga sistemang nakakalat- ito ay mga sistema kung saan ang maliliit na particle ng bagay, o dispersed phase, ibinahagi sa isang homogenous na daluyan (likido, gas, kristal), o dispersive phase(Larawan 8.25).

Ang laki ng butil ng dispersed phase ay nailalarawan sa pamamagitan ng dispersity. Depende dito, ang mga disperse system ay maaaring nahahati sa lubhang nakakalat, o talaga koloidal, At mababang-disperse (magaspang).

Ang laki ng butil ng mga low-disperse system ay 10–3 mm o higit pa. Ang laki ng particle ng mga highly dispersed system ay nasa hanay na 10–6–10–4 mm (mula 1 hanggang 100 nm), na hindi bababa sa isang order ng magnitude na mas malaki kaysa sa laki ng particle sa mga totoong solusyon (10–7 mm) . Ang kimika ng mga dispersed system ay pinag-aaralan ang pag-uugali ng isang sangkap sa isang mataas na fragmented, mataas na dispersed na estado, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang napakataas na ratio ng kabuuang ibabaw na lugar ng lahat ng mga particle sa kanilang kabuuang dami o masa (degree ng dispersion).

Mula sa pangalan ng mga sistemang koloidal ay nagmula ang pangalan ng isang hiwalay na larangan ng kimika - koloidal.

Ang "Colloidal chemistry" ay ang tradisyonal na pangalan para sa chemistry ng mga dispersed system at surface phenomena. Dati, ang mga sangkap na tulad ng pandikit ay tinatawag na mga colloid; Sa ibaba ay gagamitin natin ang mga lumang tradisyonal na termino, na nauunawaan ang kanilang modernong kahulugan. Halimbawa, sa pamamagitan ng ekspresyong "colloidal solution" ang ibig naming sabihin ay isang mataas na dispersed na estado ng isang substance sa tubig bilang isang dispersion medium. Ang pinakamahalagang katangian ng dispersed state ng isang substance ay ang enerhiya ng system ay pangunahing puro sa phase interface. Kapag nagkakalat, o nakakagiling, ang isang sangkap, ang isang makabuluhang pagtaas sa lugar ng ibabaw ng mga particle ay nangyayari (na may pare-pareho ang kabuuang dami). Sa kasong ito, ang enerhiya na ginugol sa paggiling at pagtagumpayan ng mga puwersa ng pagkahumaling sa pagitan ng mga nagresultang mga particle ay napupunta sa enerhiya ng layer ng ibabaw -

enerhiya sa ibabaw

. Kung mas mataas ang antas ng paggiling, mas malaki ang enerhiya sa ibabaw. Samakatuwid, ang larangan ng chemistry ng disperse system (at colloidal solutions) ay itinuturing na chemistry ng surface phenomena.

Kaya, ang presyon ng singaw ng tubig sa itaas ng patag na ibabaw sa 20 °C ay katumbas ng 2333 Pa, ngunit sa itaas ng mga patak ng tubig na may radius na 1 mm ito ay mas mataas ng 0.003 Pa, at sa itaas ay bumaba na may radius.
0.01 mm – ng 0.3 Pa. Crystalline aluminum oxide hydrate Al 2 O 3 3H 2 O (o
Ang Al(OH) 3) ay nagsisimulang mawalan ng tubig sa 200 °C, at sa isang napakapinong durog na estado - sa 100 °C. Ang ginto ay hindi natutunaw sa hydrochloric acid, ngunit sa isang mataas na dispersed na estado madali itong napupunta sa solusyon.
Ang solubility ng CaSO 4 sa tubig ay
4.9 10 –3 mol/l, ngunit para sa mga particle ng CaSO 4 na may sukat na 2 10 –4 cm ito ay tumataas sa

1.5 10 –3 mol/l.
Dahil sa ang katunayan na ang enerhiya sa ibabaw ng isang maliit na butil ay mas mataas kaysa sa isang mas malaki, ang kanilang mga thermodynamic na katangian ay naiiba. Kaya, ang solubility ng pinakamaliit na kristal ay mas mataas kaysa sa malalaking kristal, at ang sangkap ay inililipat mula sa isang mataas na dispersed phase sa isang hindi gaanong dispersed, i.e. < 0.

lumalaki ang malalaking kristal dahil sa pagkatunaw ng maliliit. Sa kusang prosesong ito

G Ang presyon ng singaw sa itaas ng isang maliit na patak ay mas mataas kaysa sa itaas ng isang malaki, at ang malalaking patak ay lumalaki dahil sa pagsingaw ng mga maliliit (Larawan 8.26). Iyon ang dahilan kung bakit nabubuo ang mga patak ng ulan sa mga ulap, at ang mga snowflake ay lumalaki sa parehong paraan. kanin. 8.26.

Scheme ng paglipat ng sangkap mula sa mataas na dispersed

estado sa mababang dispersion

Ang isang sangkap sa isang dispersed na estado ay may posibilidad na sumipsip ng iba pang mga sangkap.

Ang solubility ng mga gas sa droplets ay mas mataas kaysa sa isang malaking dami ng likido. Dahil sa mataas na solubility ng oxygen sa isang patak ng tubig, ang kaagnasan ng bakal ay nangyayari kahit na walang mga impurities ng iba pang mga sangkap sa bakal (Larawan 8.27). Sa ilalim ng isang patak ng tubig sa ibabaw ng bakal, ang kaagnasan ay nagpapakita ng sarili lalo na sa mga gilid ng patak, kung saan ang solubility ng oxygen ay mas malaki.

Mayroong ilang iba't ibang mga klasipikasyon ng mga dispersed system: sa pamamagitan ng laki ng particle, sa pamamagitan ng estado ng phase ng dispersed phase at dispersion medium, sa pamamagitan ng likas na katangian ng pakikipag-ugnayan ng mga particle ng dispersed phase sa substance ng dispersion medium, sa pamamagitan ng thermodynamic at kinetic katatagan ng mga dispersed system, atbp.

Ang malaking interface sa pagitan ng mga phase ay nagiging sanhi ng isang malakas na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ng dispersed phase at ang dispersion medium, na humahantong sa katotohanan na ang mga particle ng dispersed phase ay napapalibutan ng mga molecule at ions ng dispersion medium (solvent) o makakuha ng isang medyo makabuluhang singil sa kuryente.

Anumang dalawang sangkap sa ibabaw ng contact ay kinakailangang makipag-ugnayan.

Ito ay maaaring isang kemikal na reaksyon, isang interaksyon na dulot ng pagtagos ng isang sangkap sa isa pa at huminto kapag naabot ang isang tiyak na estado ng balanse, ang pagbuo ng isang shell ng isang sangkap sa paligid ng isang particle ng isa pa, at marami pang iba. Ang dispersed phase at ang dispersion medium ay nakikipag-ugnayan din, ngunit ang antas ng pakikipag-ugnayan ay maaaring magkaiba. Batay sa lakas ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dispersed phase at dispersion medium, ang mga colloidal system ay nahahati sa lyophilic (mula sa Griyego – matunaw, – pag-ibig) at lyophobic

(mula sa Greek - takot). Ang mga pangalang ito ay nagpapahiwatig na sa lyophilic colloidal system ang pakikipag-ugnayan ng mga particle na may sangkap ng dispersion medium ay mas malakas kaysa sa lyophobic.

Ang mga sistema ng lyophilic disperse ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malakas na pagkahumaling ng mga molecule ng dispersion medium sa mga particle ng dispersed phase. Ang mga siksik at medyo matatag na solvation shell ay kusang nabubuo sa paligid ng mga particle.

Ang mga Lyophilic system ay kusang nabubuo sa mga likido nang walang partisipasyon ng mga electrolyte o surfactant. Kaya, ang mga hydrophilic system ay bumubuo ng gelatin at starch, na unang bumukol sa tubig at pagkatapos ay napupunta sa solusyon (halaya, halaya, starch glue);

ang mga albumin, kabilang ang mga puti ng itlog, ay natutunaw din sa tubig; Ang natural na goma ay madaling natutunaw sa gasolina (rubber glue). Ang mga Lyophilic colloidal system ay kinabibilangan ng mga solusyon ng ordinaryong sabon sa tubig.

Ang pinakamahalagang katangian ng disperse system ay ang sign at magnitude ng particle charge. Ang mga particle ng lyophilic colloid ay may napakaliit na singil o walang bayad. Ang singil sa isang lyophilic colloid particle ay napakadaling nagbabago sa pagdaragdag ng maliit na halaga ng electrolytes. Ang pagbabago sa konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa solusyon (pH) ay humahantong sa muling pagkarga ng mga particle ng colloidal solution. Sa isang electric field, ang mga lyophilic colloid ay hindi gumagalaw o gumagalaw sa anumang direksyon.

Ang mahinang pakikipag-ugnayan ng mga molekula ng daluyan ng pagpapakalat na may mga particle ng dispersed phase ay humahantong sa pagbuo ng mga lyophobic system. Kung tubig ang dispersion medium, hydrophobic daw ang system, kung oleophobic daw ang organic oil-like substances.

Ang mga particle ng lyophobic substance (katawan) ay hindi natutunaw, hindi gaanong nabasa at hindi namamaga sa sangkap ng dispersion medium. Ang mga sistemang lyophobic na may dispersed phase na konsentrasyon na mas mataas sa 1% ay hindi makukuha, ngunit ang mga lyophilic colloidal system ay maaaring masyadong puro.

Ang lyophilicity o lyophobicity ng isang sistema ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng dami ng init na inilabas sa panahon ng paglusaw, pamamaga at basa. Sa mga sistemang lyophilic, ang init ng pakikipag-ugnayan ay mas malaki kaysa sa mga sistemang lyophobic.

Sa isang makinis na ibabaw ng isang lyophilic substance, ang isang patak ng likido ay kumakalat, na bumubuo ng isang manipis na layer (pelikula), ngunit sa isang lyophobic na ibabaw, ang patak ay hindi kumakalat, na bumubuo ng isang lens o isang pipi na bola.

Ang isang quantitative measure ng lyophobicity ay maaaring ang anggulo sa pagitan ng mga ibabaw ng drop at ng wetted body (contact angle, o wetting angle).

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng lyophobic at lyophilic colloidal system ay ang kanilang mga thermodynamic na katangian. Ang mga sistemang Lyophobic ay magkakaiba, at sa bagay na ito ay hindi sila maaaring mauri bilang mga tunay na solusyon. Ang mga Lyophilic system ay single-phase, homogenous, na nagtataglay ng marami sa mga katangian ng mga tunay na solusyon.

Dahil sa kanilang mataas na enerhiya sa ibabaw, ang mga lyophobic system ay thermodynamically at kinetically hindi matatag. Ang mga Lyophilic system ay thermodynamically stable.

Kapag nabubulok ang lyophobic colloid, nagiging mas malaki ang mga colloidal particle, na sinamahan ng pagbaba ng enerhiya ng system. Ang kakayahang labanan ang pagpapalaki ng mga particle (aggregative stability) sa isang lyophobic system ay pansamantala at kadalasan ay dahil sa pagkakaroon ng mga substance (stabilizer) na na-adsorbed sa ibabaw ng mga particle at pinipigilan ang kanilang pagdirikit (o pagsasanib). Ang mga coarsely dispersed system ng "solid-liquid" na uri na may medyo malaki (higit sa 1 10 –3 mm) na mga particle ay tinatawag

mga pagsususpinde

, o mga pagsususpinde. Ang mga particle ng suspensyon ay hindi nagpapakita ng Brownian motion. Ang mga suspensyon na may density na mas malaki kaysa sa density ng dispersion medium ay namuo; kung ang kanilang density ay mas mababa, ang mga particle ay lumulutang. Ang labo ng tubig sa mga natural na reservoir ay sanhi ng parehong pino at magaspang na mga dumi (mga butil ng buhangin, luad, mga particle ng agnas ng mga organismo ng halaman at hayop). Kapag ang ilalim na sediment ay nabalisa sa dagat o karagatan, ang ilalim na suspensyon na alon (turbidity currents) ay bumangon, na kumikilos sa bilis na hanggang 90 km/h sa daan-daang kilometro. Ang labo ay likas sa mga sapa ng tubig na may mataas na bilis ng daloy. Sa maximum turbidity ng natural na tubig, ang konsentrasyon ng mga particle ay umabot sa 1 g / l. Turbidity (o kabaligtaran na halaga nito -

transparency

Ang isang sobrang puro na suspensyon ng luad ay bumubuo ng isang kuwarta na may tubig, na maaaring hugis sa nais na hugis at, pagkatapos ng pagpapatayo at pagpapaputok, sa isang ladrilyo o iba pang produkto. Ang porselana ay ginawa mula sa pinaghalong mga pulbos ng kaolinit Al 4 (OH) 8, quartz SiO 2, feldspar (aluminosilicates ng potassium, sodium, calcium, barium). Ang pulbos ay hinaluan ng tubig upang bumuo ng isang makapal na plastic mass, na binibigyan ng nais na hugis, pinatuyo at pinaputok.

Ang pulbos ng semento, na nakuha sa pamamagitan ng pagpapaputok ng calcium silicates at aluminates, kapag hinaluan ng tubig pagkaraan ng ilang oras ay tumigas sa isang matibay na parang bato na katawan.

Ang dugo ay isang suspensyon ng mga pulang selula ng dugo, mga puting selula ng dugo at mga platelet sa isang physiological solution (lymph) na pinakamahalaga para sa buhay ng mga tao at maraming mga hayop.
Erythrocytes - pulang selula ng dugo - nagdadala ng oxygen at carbon dioxide, may diameter

(7.2–7.5) 10–2 mm, at 1 mm 3 ng dugo ay naglalaman ng 4.5–5 milyon. Dahil ang mga sukat ng butil ay medyo malaki, ang mga suspensyon ay kinetically unstable, at sa pag-aayos ng mga particle ay namuo. Ang proseso ng pagpapakawala ng mga nasuspinde na mga particle sa ilalim ng impluwensya ng grabidad ay tinatawag sedimentation

, o pagtitiwalag. Sa simula ng sedimentation, ang pinakamalaking mga particle ay nahuhulog. Ang rate ng sedimentation ng butil ay nakasalalay sa ratio ng mga density ng bahagi, ang lagkit ng likidong bahagi, ang radius ng mga particle, ang antas ng kanilang hydrophilicity, ang pagkakaroon ng mga surfactant at iba pang mga kadahilanan. Batay sa hydrophilicity o hydrophobicity ng mga particle lutang
– paghihiwalay ng maliliit na particle na may iba't ibang pagkabasa. Gamit ang paraan ng pagpapayaman ng flotation, ang mga particle ng non-wettable hydrophobic mineral ay kinokolekta sa ibabaw, at ang mga particle ng wettable hydrophilic mineral ay nababalot sa isang pelikula ng likido at lumubog sa ilalim. Ang mga non-wettable particle ay inalis mula sa ibabaw ng likido. Ito ay kung paano ang mineral ay nahahati sa mga fraction

(Larawan 8.28). Sa mga tuntunin ng laki ng butil, sinasakop nila ang isang intermediate na posisyon sa pagitan ng mga suspensyon at mga tunay na solusyon. sols . Ang mga sol ay mga system na lubhang nakakalat na may mga particle ng solid matter na matatagpuan sa Brownian motion

Ang mga pamamaraan para sa pag-aaral ng mga dispersed system (pagtukoy sa laki, hugis at singil ng mga particle) ay batay sa pag-aaral ng kanilang mga espesyal na katangian dahil sa heterogeneity at dispersity, sa partikular na mga optical. Ang mga colloidal solution ay may optical properties na nagpapakilala sa kanila mula sa mga tunay na solusyon - sila ay sumisipsip at nagkakalat ng liwanag na dumadaan sa kanila. Kapag tinitingnan ang isang dispersed system mula sa gilid, kung saan dumadaan ang isang makitid na sinag ng liwanag, isang kumikinang na mala-bughaw na tinatawag na Tyndall cone(Larawan 8.29). Ang parehong bagay ay nangyayari kapag napansin natin ang isang maliwanag na guhit ng sikat ng araw mula sa isang bintana sa isang maalikabok na silid. Ang kababalaghang ito ay tinatawag opalescence.

Posible ang light scattering kung ang laki ng colloidal particle ay mas maliit kaysa sa wavelength ng transmitted light at ang mga refractive index ng dispersed phase at ang dispersion medium ay magkaiba.

Ang mga sukat ng mga koloidal na particle ay mas maliit kaysa sa mga wavelength ng nakikitang bahagi ng spectrum (mga 0.1–0.2 wavelength ng liwanag), at ang hinihigop na enerhiya ng liwanag ay muling inilalabas ng mga particle sa iba't ibang direksyon, na nagpapakita ng sarili sa pagkalat ng liwanag.

Ang intensity ng light scattering ay tumataas nang husto sa pagbaba ng light wavelength.

Ang Tyndall cone ay mas maliwanag kung mas mataas ang konsentrasyon at mas malaki ang laki ng particle. Ang intensity ng light scattering ay tumataas sa short-wave radiation at may makabuluhang pagkakaiba sa mga refractive index ng dispersed at dispersed phase. Habang bumababa ang diameter ng particle, lumilipat ang maximum na absorption sa short-wavelength na bahagi ng spectrum, at ang mga system na napaka-dispersed ay nagkakalat ng mas maiikling light wave at samakatuwid ay may kulay asul na kulay. Ang mga pamamaraan para sa pagtukoy ng laki at hugis ng mga particle ay batay sa light scattering spectra. Ang mga laki ng particle ng sols ay karaniwang 10 –3 –10 –5 mm, na nagpapahintulot sa kanila na lumahok sa Brownian motion - ang tuluy-tuloy na random na paggalaw ng maliliit na particle sa isang likido o gas (Fig. 8.30). Ang mga particle ng disperse system ay may iba't ibang laki, at sila

pamamahagi ng laki ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32. Ang lugar ng rektanggulo ay katumbas ng bahagi ng mga particle na ang mga sukat ay nasa hanay ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32. a

Pinipigilan ng Brownian motion ang sedimentation (pag-aayos) ng mga particle sa ilalim ng impluwensya ng gravity at isa sa mga dahilan para sa katatagan ng mga dispersed system. Salamat sa Brownian motion, ang mga particle, depende sa kanilang masa (at density), ay ipinamamahagi sa taas sa gravitational field.
(Larawan 8.33). Ang pamamahagi ng mga particle na ito ay tinatawag ekwilibriyo ng sedimentation. Ito ay matatagpuan sa likido at hangin na kapaligiran. Ang mga particle na may mas malaking masa ay naiipon sa ilalim ng isang sisidlan na may likido o isang reservoir.

kanin. 8.33. Equilibrium ng sedimentation

Matapos alisin ang sistema mula sa equilibrium ng sedimentation sa pamamagitan ng pagpapakilos, pagkaraan ng ilang oras ay babalik ito sa orihinal nitong estado. Ang rate ng pagtatatag ng sedimentation equilibrium ay mababa, at ito ay maaaring mangyari sa loob ng ilang araw, ngunit pagkatapos ay magpapatuloy hanggang ang sol ay nawasak.

Kung, pagkatapos itatag ang sedimentation equilibrium sa isang beaker (o reservoir), ang likido ay kinukuha mula sa isang manipis na layer ng solusyon sa pagitan ng mga distansya. h 2 at h 1 mula sa ibaba (o mula sa ibabaw), pagkatapos ay maaaring hatulan ng isa ang bilang at density ng mga particle sa iba't ibang mga layer ng dispersion medium at tukuyin ang mga particle na may katulad na laki o densidad.

Solusyon tinatawag na homogenous system na binubuo ng ilang bahagi, i.e. nabuo mula sa dalawa o higit pang mga indibidwal na sangkap. Ayon sa kahulugan ni Gibbs: Ang solusyon ay isang yugto ng variable na komposisyon . Conventionally, ang komposisyon ng solusyon ay nahahati sa pantunaw(isang sangkap na naroroon sa isang sistema sa medyo mas malaking dami) at solute(iba pang mga bahagi). Ang magiging solusyon perpekto, kung ang pagbuo nito ay hindi sinamahan ng pagbaba o pagtaas sa dami nito, pati na rin ang paglabas o pagsipsip ng init. Ang mga ideal na solusyon ay sumusunod sa batas ni Raoult (tingnan sa ibaba) sa lahat ng konsentrasyon at lahat ng temperatura. totoo ang mga solusyon dahil sa mga phenomena ng association, dissociation, solvation, atbp. ay walang mga katangiang nabanggit sa itaas. Ngunit sa isang estado ng malakas na pagbabanto, at kung sila ay nabuo sa pamamagitan ng mga sangkap na katulad sa komposisyon ng kemikal at pisikal na mga katangian, lumalapit sila sa mga perpekto, samakatuwid, ang mga batas ng dami na naglalarawan sa estado ng mga perpektong solusyon ay maaaring mailapat sa kanila na may ilang pagtatantya.

Dito isinasaalang-alang lamang namin ang mga solusyon kung saan ang solvent ay isang likido (karaniwang tubig) at ang mga solute ay mga gas, likido o solids. Tambalan Ang isang solusyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng dami ng (mga) dissolved substance sa bawat yunit ng halaga ng solusyon o solvent.

Osmosis – ang kusang paggalaw ng mga solvent na molekula sa pamamagitan ng isang semipermeable na lamad na naghihiwalay sa mga solusyon ng iba't ibang mga konsentrasyon, mula sa isang solusyon ng mas mababang konsentrasyon hanggang sa isang solusyon ng mas mataas na konsentrasyon, na humahantong sa pagbabanto ng huli. Ang isang cellophane film ay kadalasang ginagamit bilang isang semi-permeable na lamad, sa pamamagitan ng maliliit na butas kung saan ang maliliit na dami lamang na solvent na mga molekula ay maaaring piliing dumaan at ang malalaki o natutunaw na mga molekula o ion ay pinananatili - para sa mga high-molecular substance, at isang tansong ferrocyanide film. para sa mga low-molecular substance. Ang proseso ng paglilipat ng solvent (osmosis) ay mapipigilan kung ang panlabas na hydrostatic pressure ay inilapat sa isang solusyon na may mas mataas na konsentrasyon (sa ilalim ng mga kondisyon ng equilibrium ito ang tinatawag na osmotic pressure, tinutukoy ng titik p). Upang kalkulahin ang halaga ng p sa mga di-electrolyte na solusyon, empirical van't Hoff equation:

p = C R T, (4.1)

kung saan ang C ay ang molar concentration ng substance, mol/kg;

R – pangkalahatang gas constant, J/mol K.

Ang magnitude ng osmotic pressure ay proporsyonal sa bilang ng mga molekula (sa pangkalahatan, ang bilang ng mga particle) ng isa o higit pang mga sangkap na natunaw sa isang naibigay na dami ng solusyon, at hindi nakasalalay sa kanilang kalikasan at likas na katangian ng solvent. Sa mga solusyon ng malakas o mahinang electrolyte, ang kabuuang bilang ng mga indibidwal na particle ay tumataas dahil sa paghihiwalay ng mga molekula, samakatuwid, ang kaukulang proporsyonalidad na koepisyent, na tinatawag na isotonic coefficient.

p = i C R T, (4.2)

wherei – isotonic coefficient, na kinakalkula bilang ang ratio ng kabuuan ng mga bilang ng mga ion at hindi magkahiwalay na mga molekula ng electrolyte sa paunang bilang ng mga molekula ng sangkap na ito.

Kaya, kung ang antas ng dissociation ng electrolyte, i.e. ang ratio ng bilang ng mga molekula na nawasak sa mga ion sa kabuuang bilang ng mga molekula ng natunaw na sangkap ay katumbas ng a at ang molekula ng electrolyte ay naghiwa-hiwalay sa mga n ion, pagkatapos ay ang isotonic coefficient ay kinakalkula tulad ng sumusunod:

i= 1 + (n – 1)×a, ( i > 1). (4.3)

Para sa malakas na electrolytes, maaaring kunin ang a = 1 , Pagkatapos i= n, at ang coefficient i (mas malaki rin sa 1) ay tinatawag osmotic coefficient.

Ang kababalaghan ng osmosis ay may malaking kahalagahan para sa mga organismo ng halaman at hayop, dahil ang mga lamad ng kanilang mga selula na may kaugnayan sa mga solusyon ng maraming mga sangkap ay may mga katangian ng isang semi-permeable na lamad. Sa dalisay na tubig, ang cell ay namamaga nang malaki, sa ilang mga kaso hanggang sa punto ng pagkalagot ng lamad, at sa mga solusyon na may mataas na konsentrasyon ng mga asing-gamot, sa kabaligtaran, ito ay bumababa sa laki at mga wrinkles dahil sa malaking pagkawala ng tubig. Samakatuwid, kapag nag-iimbak ng mga pagkain, maraming asin o asukal ang idinaragdag sa kanila. Ang mga microbial cell sa ilalim ng ganitong mga kondisyon ay nawawalan ng malaking halaga ng tubig at namamatay.

Tinitiyak ng osmotic pressure ang paggalaw ng tubig sa mga halaman dahil sa pagkakaiba ng osmotic pressure sa pagitan ng cell sap ng mga ugat ng halaman (5-20 bar) at ang solusyon sa lupa, na lalong natutunaw sa panahon ng pagtutubig. Ang osmotic pressure ay nagdudulot ng pagtaas ng tubig sa halaman mula sa mga ugat hanggang sa itaas. Kaya, ang mga selula ng dahon, na nawawalan ng tubig, ay osmotically sumisipsip nito mula sa mga stem cell, at ang huli ay kinukuha ito mula sa mga selula ng ugat.

Ang solubility ng mga gas sa mga likido malawak na nag-iiba at nakasalalay hindi lamang sa likas na katangian ng gas at solvent, kundi pati na rin sa presyon at temperatura. Ang dami ng natunaw na gas ay proporsyonal sa presyon ng singaw nito sa itaas ng solusyon ( Batas ni Henry). Ang solubility ng mga gas ay bumababa sa pagtaas ng temperatura at ang pagkakaroon ng iba pang mga sangkap sa solusyon.

Ang balanse sa pagitan ng likido at singaw ay pabago-bago - mayroong tuluy-tuloy na pagpapalitan ng mga molekula (mga partikulo) sa pagitan nila, at ang bilang ng mga molekulang ito na dumadaan sa isang yunit ng interface sa pagitan ng parehong mga yugto sa ilalim ng mga kondisyon ng ekwilibriyo ay pareho (sa magkabilang direksyon).

Ayon sa Batas ni Raoult ang kamag-anak na pagbaba sa presyon ng singaw ng solvent (A) sa itaas ng solusyon ay nakasalalay lamang sa bahagi ng nunal ng sangkap (B) na natunaw sa likido, iyon ay, ito ay tinutukoy ng bilang ng mga particle ng sangkap B bawat dami ng yunit. , ngunit hindi nakasalalay sa mga katangian ng natunaw na sangkap:

kung saan ang N B ay ang mole fraction ng substance B sa solusyon, na tinutukoy ng formula

, (4.5)

kung saan ang n ay ang bilang ng mga moles ng sangkap;

– puspos na presyon ng singaw sa itaas ng purong solvent;

Ang P A ay ang presyon ng singaw ng solvent sa itaas ng solusyon (sa parehong temperatura).

Ang batas ni Raoult ay nagtataglay para sa mainam at mataas na dilute na solusyon.

P A = (sa T = const), (4.6)

kung saan ang N A ay ang mole fraction ng substance A sa solusyon, na tinutukoy ng formula

. (4.7)

Ang equation sa itaas (4.6) ay nagpapakita na ang presyon ng singaw ng solvent sa itaas ng isang tunay na solusyon ay direktang proporsyonal sa mole fraction ng solvent sa solusyon na ito.

Kapag nilulutas ang mga problema na nauugnay sa pagsingaw ng condensed phase ng isang purong sangkap, ang sumusunod na equation ay maaaring gamitin:

(4.8)

kung saan ang P 1 at P 2 ay presyon ng singaw sa ganap na temperatura T 1 at T 2, ayon sa pagkakabanggit;

– molar heat ng evaporation (vaporization), itinuturing na pare-pareho sa isang naibigay na hanay ng temperatura;

R – pangkalahatang gas constant.

likido mga pigsa sa temperatura kung saan ang puspos na presyon ng singaw sa itaas nito ay umabot sa panlabas na presyon. Habang tumataas ang konsentrasyon ng isang dissolved nonvolatile substance sa loob nito, bumababa ang presyon ng singaw ng solvent sa itaas ng solusyon at kumukulo ang solusyon sa mas mataas na temperatura kaysa sa purong solvent. Pagtaas (pagbabago) sa punto ng kumukulo mula T 0 para sa isang purong solvent hanggang T para sa mga dilute na solusyon ay kinakalkula gamit ang sumusunod na equation:

DT kip = T – T o = K e ·S m ,в, (4.9)

kung saan ang DT boil ay ang pagtaas ng temperatura ng kumukulo ng solusyon, K;

K e – ebullioscopic coefficient, K · kg · mol – 1;

Mula sa equation (4.9) malinaw na K e = DT bp. sa C m, B = 1 mol/kg. Ang pagtaas sa punto ng kumukulo ay depende sa konsentrasyon ng solusyon, i.e. sa bilang ng mga particle sa bawat dami ng yunit, ngunit hindi nakasalalay sa uri at katangian ng mga particle na ito.

Ang ebullioscopic coefficient ay nakasalalay lamang sa likas na katangian ng solvent at tinutukoy bilang mga sumusunod:

, (4.10)

kung saan ang M A ay ang molar mass ng solvent; g/mol;

Ang DH evaporation ay ang molar heat ng evaporation ng isang purong solvent.

kasi , (4.11)

m A - solvent mass, g,

pagkatapos ay ang equation (4.9) na isinasaalang-alang ang equation (4.11) ay maaaring isulat:

. (4.12)

Ang resultang equation (4.12) ay maaaring gamitin upang matukoy ang hindi kilalang molar mass ng solute B mula sa eksperimento na natagpuang halaga ng DT bp.

Upang kalkulahin ang pagtaas sa kumukulong punto ng mga solusyon ng mahina o malakas na electrolytes, kinakailangang gamitin ang konsepto ng isotonic coefficient i, na ibinigay sa seksyon ng osmotic pressure (tingnan ang equation 4.3). Pagkatapos ang equation (4.9) ay kumukuha ng sumusunod na anyo:

DT kip = K E i C m, V. (4.13)

Mga solusyon mag-freeze sa isang mas mababang temperatura kaysa sa isang purong solvent, na isang kinahinatnan ng pagbaba sa presyon ng singaw ng solvent sa itaas ng solusyon. Para sa mga dilute na solusyon pagyeyelo point depression mula T 0 para sa isang purong solvent hanggang T para sa isang solusyon ay depende sa dami ng komposisyon ng solusyon:

DT deputy = Т 0 – Т = К к · С m , В, (4.14)

kung saan ang representante ng DT ay ang pagbaba sa temperatura ng pagyeyelo ng solusyon, K;

K k – cryoscopic coefficient, K · kg · mol – 1;

С m, В – molal na konsentrasyon ng substance B, mol/kg.

Mula sa equation (4.14) sumusunod na ang kinatawan ng DT = K k sa C m, B = 1 mol/kg at ang pagbaba sa temperatura ng pagyeyelo ng solusyon ay tinutukoy lamang ng bilang ng mga particle sa bawat dami ng yunit, ngunit hindi nakasalalay sa ang kalikasan ng mga particle na ito.

,(4.15)

kung saan ang M A ay ang molar mass ng solvent A, g/mol;

Ang DН pl ay ang molar heat ng pagsasanib ng isang purong solvent.

Kung ang masa ng solvent m A ay naglalaman ng mass ng solute B, kung gayon

,(4.16)

kung saan ang m B ay ang masa ng dissolved substance B, g;

МВ – molar mass ng solute B, g/mol;

m A - masa ng solvent, g.

Pagkatapos ang equation (4.14) ay maaaring isulat:

 (4.17)

Ang equation (4.17) ay maaaring gamitin sa pang-eksperimentong pagtukoy at pagkalkula ng molar mass ng isang hindi kilalang substance sa pamamagitan ng pagpapababa ng freezing point ng solusyon nito sa isang kilalang solvent.

Kung ang isang solute ay naghiwa-hiwalay sa mga ion sa solusyon, kung gayon ang pagtaas sa bilang ng mga particle dahil sa paghihiwalay ng mga molekula nito ay isinasaalang-alang sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isotonic coefficient i (tingnan ang equation 4.3):

DT deputy = К к · i · С m , V. (4.18)

Halimbawa

Ang isang may tubig na solusyon ng alkohol na naglalaman ng 0.17 g ng alkohol at 20 g ng tubig ay nagyeyelo sa temperatura na – 0.354 0 C. Kalkulahin ang molar mass ng alkohol kung ang cryoscopic coefficient para sa tubig ay 1.86 o C kg mol –1.

Solusyon

Upang malutas, ginagamit namin ang equation (1.60):

Sagot. M sp = 46 g/mol.

Ang unang batas ni Konovalov(naaangkop para sa parehong ideal at mga solusyong lumilihis sa batas ni Raoult): Ang saturated steam sa itaas ng equilibrium solution ng dalawang likido ay medyo mas mayaman sa bahaging iyon, ang pagdaragdag nito sa system ay nagpapataas ng kabuuang presyon ng singaw (o nagpapababa sa kumukulo). Samakatuwid, kapag ang isang solusyon ay sumingaw, ang singaw ay pinayaman ng isang mas pabagu-bago ng isip na bahagi, at ang likido ay pinayaman ng hindi gaanong pabagu-bago. Ang paraan ng paghihiwalay ng mga mixtures (pangunahin ang mga organic na likido) sa pamamagitan ng pagwawasto ay batay sa mga pagkakaiba sa komposisyon ng solusyon at ang singaw sa equilibrium kasama nito. Sa pamamagitan ng pag-uulit ng mga pagpapatakbo ng evaporation-condensation, maaari kang makakuha ng mga purong bahagi. Sa pagsasagawa, ito ay ipinatupad sa mga haligi ng paglilinis.

Para sa mga solusyon na makabuluhang lumihis mula sa batas ni Raoult, ang mga kurba ng pagdepende ng presyon ng singaw sa itaas ng solusyon sa komposisyon ng solusyon ay kadalasang may pinakamataas o pinakamababang punto. Sa matinding mga punto, ang komposisyon ng singaw ay tumutugma sa komposisyon ng likido (Ang pangalawang batas ni Konovalov). Ang ganitong mga mixtures ay tinatawag azeotropic, Imposibleng paghiwalayin ang mga ito sa pamamagitan ng distillation (pagwawasto).

Para sa mga ibang-iba sa kalikasan at para sa kadahilanang ito halos hindi mapaghalo likido, ang presyon ng singaw ng bawat bahagi sa itaas ng pinaghalong ay katumbas ng presyon ng singaw ng purong sangkap. Pagkatapos ang kabuuang presyon ng singaw ay katumbas ng kabuuan ng mga puspos na presyon ng singaw ng parehong mga sangkap sa isang purong estado (sa parehong temperatura):

P = P A + P V. (4.19)

Gayunpaman, ang kumukulo na punto ng naturang halo ay mas mababa kaysa sa kumukulo ng bawat isa sa mga indibidwal na likido. Ang property na ito ay ginagamit para sa steam distillation sa pamamagitan ng pagbubula nito sa isang likido na hindi nahahalo sa tubig, na sinusundan ng condensation ng escaping vapors. Ang steam distillation ay nagbibigay-daan sa iyo na mag-disstill off ng mataas na kumukulo na likido sa temperaturang mas mababa sa 100 o C.

Phase equilibria.

Sa huling panayam, tiningnan natin ang ekwilibriyong kemikal, ang pare-parehong ekwilibriyo, ang kaugnayan nito sa iba pa. dami at salik na nakakaimpluwensya sa pagbabago ng ekwilibriyo.

Chem. ang ekwilibriyo ay pabago-bago, ibig sabihin. dalawang magkasalungat na proseso ang balanse. Ang isa pang halimbawa ng dynamic na equilibrium ay ang isang taong naglalakad sa pababang escalator.

Naisasakatuparan ang dinamikong ekwilibriyo kapag ang dalawang magkasalungat na proseso ay balanse. Dynamic na ekwilibriyo m.b. pisikal At kemikal. Ang isang halimbawa ng physical equilibrium ay ang phase equilibria na itinatag sa pagitan ng iba't ibang phase ng isang system. Tukuyin natin ang yugto.

Phase– homogenous na bahagi ng isang heterogenous system (isang bahagi na may parehong komposisyon at mga katangian sa lahat ng mga punto, na pinaghihiwalay mula sa iba pang mga bahagi sa pamamagitan ng mga interface). Kung mayroon tayong isang sistema na binubuo ng isang namuo at isang solusyon, kung gayon ito ay isang dalawang-phase na sistema, na tinatawag na. Katulad nito, maaari nating isaalang-alang ang sistema ng l.-pares. Kung ang rate ng pagsingaw ay katumbas ng rate ng condensation, kung gayon ang sistema ay nasa dynamic na equilibrium.

Mayroong tatlong pisikal na estado ng bagay - solid, likido at gas. Paglipat ng yugto– paglipat mula sa isang yugto patungo sa isa pa.

Component mga sistema - tulad ng isang bahagi ng sistema na isang kemikal na homogenous na sangkap, ay maaaring ihiwalay mula sa sistema at maaaring umiral sa isang nakahiwalay na estado sa loob ng mahabang panahon. Halimbawa, ang Na + at Cl – ay hindi maaaring maging mga bahagi. Ang mga bahagi sa solusyon ng sodium chloride ay NaCl at tubig. Batay sa bilang ng mga bahagi, ang mga sistema ay maaaring nahahati sa mga sistemang iisang bahagi, dalawang bahagi, tatlong bahagi, at maraming bahagi.

Mga diagram ng estado– graphical na representasyon ng lahat ng posibleng estado ng isang thermodynamic system sa espasyo ng mga pangunahing parameter ng estado (T, p, komposisyon). Ipinapakita nila ang mga kondisyon para sa pagkakaroon ng isang partikular na yugto.

Isaalang-alang ang diagram ng estado ng tubig.

Sa normal na kondisyon, ang tubig ay umiiral sa anyo ng mga kristal (yelo), likido at gas (singaw). Ang bawat isa sa mga yugto ng tubig ay matatag lamang sa ilang partikular na kumbinasyon ng temperatura at presyon. Halimbawa, kung ang temperatura ay tumaas sa 100 °C sa atmospheric pressure, ang tubig ay kumukulo at magiging singaw (gas). Kung ang presyon ay mas mababa sa atmospera, ang paglipat ng likido sa singaw ay magaganap sa mas mababang temperatura. Sa ilang mababang presyon, kumukulo ang tubig sa temperatura ng silid. Kung ang presyon ay mas mataas kaysa sa atmospheric pressure, ang tubig ay kumukulo sa temperaturang higit sa 100 °C. Natutunaw ang yelo sa temperaturang 0 °C at presyon ng atmospera, ngunit kapag nagbago ang presyon, nagbabago rin ang temperatura ng pagkatunaw ng yelo.

Ang mga rehiyon ng phase diagram ay tumutugma sa isang yugto. Ang mga linya ay tumutugma sa mga kondisyon ng phase equilibrium. VT – melting curve, TC – boiling curve (sa presyon ng 1 atm, boiling point = 373 K), AT – sublimation curve. Ang punto C ay ang kritikal na temperatura - sa itaas ng puntong ito, ang singaw ng tubig ay hindi maaaring gawing likido sa pamamagitan ng anumang pagtaas ng presyon. Ang singaw at likido ay hindi na nakikilala.

T - triple point - ang yelo, tubig at singaw ay nasa equilibrium.

Sa pamamagitan ng pagbabago ng temperatura o presyon maaari mong baguhin ang estado ng isang sangkap. Hayaang ang point 1 ay kumakatawan sa solid state ng isang substance sa isang pressure sa itaas ng triple point. Kapag ang isang sangkap ay pinainit sa pare-pareho ang presyon, ang katawan ay sunud-sunod na lilipat mula sa solid tungo sa likido at gas na estado. Kung pinainit natin ang isang sangkap sa isang presyon sa ibaba ng triple point, ang sangkap ay magiging singaw nang hindi muna bumubuo ng isang likido - sublimation (sublimation)

Mga espesyal na katangian ng tubig: sa pagtaas ng presyon, bumababa ang Tmel, sa pagtaas ng presyon, ang mga bono ng hydrogen ay nawasak, at isang mas siksik na bahagi ng likido ay nabuo (karaniwan ay sa kabaligtaran - sa pagtaas ng presyon, isang mas siksik na solidong bahagi ay nabuo).

ST – supercooling curve – ang tubig ay nasa metastable na estado.

Magbigay ng diagram ng CO2 (Fremantle 1-p.287)

Lektura 5: Mga Solusyon. Mga katangian ng mga solusyon. Mga paraan ng pagpapahayag ng konsentrasyon ng mga solusyon.

Balangkas ng lecture:

1. Ang konsepto ng mga solusyon. Pag-uuri ng mga solusyon.

4. Mga paraan ng pagpapahayag ng konsentrasyon ng mga solusyon.

5. Mga colligative na katangian ng mga solusyon.

1. Mga Solusyon. Pag-uuri ng mga solusyon.

Solusyon tinatawag na homogenous (homogeneous) system na binubuo ng dalawa o higit pang independiyenteng sangkap (solute at solvent), pati na rin ang mga produkto ng kanilang pakikipag-ugnayan. Ang sangkap na ang dami ay nangingibabaw sa isang ibinigay na sistema ay tinatawag pantunaw.

Batay sa kanilang estado ng pagsasama-sama, ang mga solusyon ay nahahati:

mga solusyon sa gas : ang hangin ay isang solusyon ng oxygen, water vapor, carbon dioxide CO2 at noble gases sa; solidong solusyon : mga haluang metal; mga likidong solusyon ay nahahati naman: mga solusyon ng mga solido sa mga likido: asin+H2O, asukal+H2O, iodine+H2O mga solusyon ng mga gas na sangkap sa mga likido: limonada, ammonia

3. mga solusyon ng mga likidong sangkap sa mga likido: suka, (alkohol + tubig)

Ang mga solusyon kung saan ang solvent ay isang likido ay pinakamahalaga para sa kimika. Ang kamag-anak na nilalaman ng mga sangkap sa isang solusyon ay maaaring anuman, ito ay limitado lamang sa pamamagitan ng mutual solubility ng mga sangkap, na nakasalalay sa kanilang kemikal na kalikasan, ang kanilang pagkakaugnay sa isa't isa, pati na rin sa mga kondisyon para sa paghahanda ng mga solusyon - temperatura, presyon ( sa kaso ng gas dissolution), ang pagkakaroon ng iba pang mga dissolved substance .

Batay sa mga kamag-anak na dami ng solute at solvent, ang mga solusyon ay: diluted At puro .

Batay sa ratio ng predominance ng mga particle na dumadaan sa solusyon at ang mga inalis mula sa solusyon, ang mga solusyon ay nakikilala. mayaman , hindi puspos At oversaturated .

Busog Ang solusyon ay isang solusyon na nasa ekwilibriyo na may solidong bahagi ng solute at naglalaman ng pinakamataas na dami ng sangkap na ito na posible sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon.

Ang isang solusyon na ang konsentrasyon ay mas mababa kaysa sa konsentrasyon ng isang puspos na solusyon ay tinatawag hindi puspos . Sa ganitong solusyon, sa ilalim ng parehong mga kondisyon, ang isang karagdagang halaga ng parehong sangkap ay maaaring matunaw.

Kung ang isang solusyon, na puspos kapag pinainit, ay maingat na pinalamig sa temperatura ng silid upang walang mga kristal ng asin na ilalabas, kung gayon oversaturated solusyon. kaya, oversaturated Ang isang solusyon ay tinatawag na kung saan, sa isang naibigay na temperatura, ay naglalaman ng mas maraming solute kaysa sa posible sa isang puspos na solusyon. Ang isang supersaturated na solusyon ay hindi matatag, at kapag nagbabago ang mga kondisyon (halimbawa, sa pamamagitan ng malakas na pag-alog o pagdaragdag ng isang kristal ng asin - isang buto para sa pagkikristal), isang puspos na solusyon at isang namuo ng mga kristal ng asin ay nabuo.

2. Solubility ng mga substance. Mga salik na nakakaapekto sa solubility ng mga sangkap.

Ang isang quantitative na katangian ng ratio ng mga bahagi ng isang puspos na solusyon ay solubility . Ang pinakakaraniwang paraan ng paggawa nito ay:

· koepisyent ng solubility ng sangkap (P) - ang pinakamalaking masa ng isang sangkap na may kakayahang matunaw sa 100 g ng solvent sa isang naibigay na temperatura. Halimbawa, sa 20 C, 36.0 g ng NaCI ay natutunaw sa 100 g ng tubig upang bumuo ng isang puspos na solusyon, na nangangahulugang P(NaCI) = 36.

· molar solubility ng isang substance ( S) - ang bilang ng mga moles ng isang sangkap na may kakayahang matunaw sa isang naibigay na temperatura sa 1 litro ng tinukoy na solvent upang bumuo ng isang puspos na solusyon. Kaya, S(NaCI) = 6.154 mol\l

· koepisyent ng pagsipsip ng gas – ang pinakamalaking volume ng gas na maaaring matunaw sa isang unit volume ng solvent sa isang naibigay na temperatura at bahagyang presyon ng gas na 1 atm. Kaya, sa 20 C, ang mga koepisyent ng pagsipsip ng nitrogen at oxygen sa pamamagitan ng tubig, na ang mga molekula ay non-polar, ay 0.016 at 0.031, ayon sa pagkakabanggit. Para sa mga gas na ang mga molekula ay polar, ang kanilang absorption coefficient sa pamamagitan ng tubig ay mas mataas, halimbawa para sa HCI - 500, NH3 - 1300.

Ang solubility ng mga sangkap ay nakasalalay nang malaki sa likas na katangian ng solute at solvent, temperatura at presyon.

Pag-asa sa likas na katangian ng mga reactant

Ang pinakadakilang solubility ay nakakamit kapag ang mga puwersa ng intermolecular na interaksyon ay magkatulad na kalikasan: "tulad ng natunaw sa katulad." Kaya, ang mga sangkap na may isang ionic na uri ng kemikal na bono (mga asin, alkalis) o mga polar (alkohol, aldehydes) ay lubos na natutunaw sa mga polar solvents, halimbawa, tubig. Sa kabaligtaran, ang mga low-polar compound, tulad ng carbon monoxide (II), ay lubos na natutunaw sa mga non-polar compound, tulad ng carbon disulfide.

Pagdepende sa temperatura.

Dahil ang proseso ng paglusaw ay nababaligtad, ang prinsipyo ng Le Chatelier ay naaangkop dito: kung ang paglusaw ng isang sangkap ay nangyayari sa pagsipsip ng init, kung gayon ang pagtaas ng temperatura ay humahantong sa pagtaas ng solubility.

Para sa karamihan ng mga solido, ang pagtaas ng temperatura ay nagpapataas ng solubility.

Para sa mga gas, ang pagtaas ng temperatura ay nakakatulong upang mabawasan ang solubility, dahil ang mga bono sa pagitan ng mga molekula ng natutunaw na sangkap at ng solvent ay marupok.

3. Ang kakanyahan ng proseso ng paglusaw. Thermodynamics ng proseso ng paglusaw.

Ang pagkatunaw ng mga sangkap ay madalas na nangyayari sa pagpapalabas o pagsipsip ng init, kung minsan ay may pagbabago sa dami. Ang nagtatag ng teorya ng mga solusyon ay. Ang kakanyahan ng proseso ng paglusaw ay bumaba sa mga sumusunod:

Sa mga solusyon, mayroong pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bahagi ng solusyon, na humahantong sa pagbuo ng hindi matatag na mga compound ng variable na komposisyon. Ang mga kumbinasyong ito ng solute at solvent ay tinatawag solvates , kung ang solvent ay tubig, kung gayon sila ay tinatawag hydrates . Ang solusyon ay isang dynamic na sistema kung saan ang mga nabubulok na compound ay nasa mobile equilibrium na may mga decomposition na produkto alinsunod sa batas ng mass action. Solvation (hydration) ay sanhi ng mga puwersa ng van der Waals na kumikilos sa pagitan ng solute at ng solvent. Ang paglutas ay mas mahusay kung mas polar ang mga molekula na bumubuo sa solusyon. Ang tubig ay isang mahusay na solvent dahil ang mga molekula nito ay lubos na polar. Ang tubig ng hydration ay maaaring iugnay sa mga molekula ng isang solidong sangkap at maging bahagi ng mga kristal ( crystal hydrates ): CuSO4 ∙ 5 H2O – tansong sulpate, CaSO4 ∙ 2 H2O – dyipsum.

Ang proseso ng paglusaw ay maaaring ipahayag ng diagram:

solute + solvent ó substance sa solusyon ± ∆ N.

Ang thermal effect na kasama ng proseso ng paglusaw na may kaugnayan sa 1 mole ng dissolved substance ay tinatawag init ng molar ng solusyon ∆ Nsol.

∆Hsol.= ∆Н1 + ∆H2

∆N1 > 0 - ang halaga ng init na ginugol sa pamamahagi ng mga particle ng isang solute sa mga solvent molecule (endothermic process).

∆H2 < 0 - тепловой эффект сольватации (процесс экзотермический).

Thermal na epekto ng solvation - ang dami ng init na inilalabas kapag ang isang solute ay nakikipag-ugnayan sa mga solvent na molekula at ang pagbuo ng mga bono sa pagitan ng mga ito.

para sa solid:

∆H1 > 0 - ang enerhiya na kinakailangan upang sirain ang kristal na sala-sala at ang enerhiya na kinakailangan upang masira ang mga bono sa pagitan ng mga solvent molecule (endothermic na proseso).

Depende kung nangingibabaw ang una o pangalawang bahagi, ang proseso ng paglusaw ay maaaring exothermic o endothermic:

kung │ ∆Н2 │> │∆ Н1│, ang proseso ay exothermic at ∆Н< 0;

kung │∆Н2 │< │∆ Н1│, процесс эндотермический и ∆Н > 0.

4. Mga paraan ng pagpapahayag ng komposisyon ng mga solusyon.

Ang komposisyon ng mga solusyon ay karaniwang ipinahayag sa dami sa pamamagitan ng walang sukat na dami ng dami - mga fraction (mass, volume, molar) at dimensional na dami - mga konsentrasyon.

Mass fraction (W) o porsyento na konsentrasyon - ang ratio ng masa ng solute sa masa ng solusyon. Ang mass fraction ay isang walang sukat na dami, ito ay ipinahayag sa mga fraction ng isang yunit bilang isang porsyento (10%). Ang mass fraction ay nagpapakita kung gaano karaming gramo ng isang ibinigay na sangkap ang nasa 100 g ng solusyon

m in-va m in-va

W(A)=msolusyon * 100% =msolusyon +mr-la * 100%

mv-va - masa ng dissolved substance, g

mv-va - masa ng solusyon, g

m r-la - masa ng solvent, g.

W(NaOH) = 5% o 0.05 ay nangangahulugan na

5 g ng NaOH ay nasa 100 g ng solusyon,

5 g NaOH ay nasa 95 g tubig

Fraction ng volume j- ang ratio ng dami ng solute sa dami ng solusyon.

V( A) V(A)-volume ng component A

j(A) =V V-volume ng solusyon.

Fraction ng nunal N– ang ratio ng bilang ng mga moles ng solute sa kabuuan ng bilang ng mga moles ng solute at solvent.

n ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32. na- bilang ng mga sangkap A

Na =na+nVnV - dami ng solvent

m ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32. /M ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32. .

Nay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.= may inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32./May inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.+mV/MV

Ang konsentrasyon ay nagpapakita ng ratio ng masa o dami ng isang sangkap sa dami ng isang solusyon.

Konsentrasyon ng molar (molarity) cm (mol/l) – ipinapakita ang bilang ng mga moles ng dissolved substance sa isang litro ng solusyon, na ipinahayag bilang ratio ng dami ng dissolved substance sa dami ng solusyon.

nay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32. 3

cm (A) =V [mol/m, mol/l]

m ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.

cm = may inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.*V

cm-molar na konsentrasyon ng solusyon.

ma - masa ng sangkap sa gramo

Ma – molar mass ng substance sa g/mol

V - dami ng solusyon sa litro

Ang mga sumusunod na simbolo ay ginagamit upang ipahiwatig ang konsentrasyon ng molar:

1M one-molar solution cm = 1 mol/l

0.1M decimolar solution cm = 0.1 mol/l

Ang isang solusyon na naglalaman ng 1 mole ng solute ay tinatawag na monomolar.

Ang isang 2M NaOH solution ay nangangahulugan na ang 2 moles ng NaOH ay nakapaloob sa 1 litro ng solusyon, ibig sabihin, 2* 40 = 80 g ng NaOH.

Normal na konsentrasyon (normalidad ng solusyon) o katumbas ng molar na konsentrasyon, СН (eq/l) – nagpapakita ng bilang ng mga katumbas na solute na nakapaloob sa isang litro ng solusyon.

n eq. ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.

CH =V

m ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.

CH = Mequa*V

Si Sn - normal na konsentrasyon [mol/l]

M equa – katumbas na masa ng isang substance sa g/mol

ma - masa ng sangkap sa gramo

V - dami ng solusyon sa litro

1H - isang normal na solusyon СН = 1 mol/l

0.1H - decinormal na solusyon CH = 0.1 mol/l

0.01N - centinormal na solusyon СН = 0.01 mol/l

Katumbas ng sangkap ay isang tunay o notional na particle ng isang substance na maaaring palitan, magdagdag, maglabas, o maging sa ilang paraan ay katumbas (katumbas) sa isang H cation sa acid-base solution o isang electron sa redox reactions. Ang isang numero na nagpapakita kung anong fraction ng isang tunay na particle ng isang substance ang katumbas ng isang H cation o isang electron ay tinatawag equivalence factor ( f eq) . Ang halaga ng katumbas (n equiv), gayundin ang dami ng substance, ay sinusukat sa mga moles. Ang mass ng katumbas ng isang nunal ay tinatawag katumbas ng molar mass (M eq) tulad ng molar mass ay sinusukat sa g/mol. Ang dalawang masa na ito ay nauugnay sa isa't isa sa pamamagitan ng sumusunod na relasyon:

Meq = M *feq

para sa acid

1

feq =n(N)

n(H) – bilang ng mga hydrogen ions na maaaring palitan ng metal (acid basicity)

para sa base

1

feq =n(OH)

n(OH) – bilang ng mga hydroxyl group ions (base acidity)

para sa mga asin

1

feq = bilang ng mga metal na atom * singil ng metal ion

Isinasaalang-alang ang equivalence factor:

m ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.

CH = MA*feq *V

Titer ng solusyon T – nagpapakita ng masa ng solute na nakapaloob sa 1 ml ng solusyon.

m ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.

T = 1000, [g/ml]

cm*m A cm*m eA

T = 1000 = 1000

Konsentrasyon ng molal (molality C m)- ang ratio ng dami ng solute sa mass ng solvent, na ipinahayag sa kilo.

n ay inilalarawan ng mga kurba na katulad ng mga kurba ng pamamahagi ng mga molekula ng gas sa pamamagitan ng enerhiya at bilis. Ang laki ng pamamahagi ng mga particle ng dispersed phase ay ipinapakita sa Fig. 8.32.

SAm =msolvent [mol/kg H2O]

1000 ma

SAm =Ma*m N2O

1000 - kadahilanan ng conversion mula sa gramo hanggang kilo

Mga colligative na katangian ng mga solusyon.

Ang mga katangian ng mga solusyon na nakasalalay lamang sa konsentrasyon ng mga particle sa solusyon at hindi nakasalalay sa likas na katangian ng solute ay tinatawag kolehiyo.

Ang mga solusyon na nabuo sa pamamagitan ng mga particle na may mahigpit na parehong laki, sa pagitan ng kung saan humigit-kumulang sa parehong intermolecular na puwersa ng interaksyon ay kumikilos, walang pakikipag-ugnayan ng kemikal na nangyayari, ang mga pagbabago sa temperatura at dami ay tinatawag perpekto. Ang mga napaka-dilute na solusyon ay may posibilidad na maging perpektong solusyon.

Ang mga colligative na katangian ng mga dilute na solusyon ay maaaring ilarawan sa dami at ipahayag sa anyo ng mga batas. Kabilang dito ang:

osmotic pressure

· puspos na presyon ng singaw ng solvent sa itaas ng solusyon

temperatura ng pagkikristal ng solusyon

kumukulo na punto ng solusyon

Osmosis. Osmotic pressure.

Ang mga solusyon ay homogenous sa lahat ng bahagi ng volume. Kung maglalagay ka ng isang puro solusyon sa isang sisidlan at isang diluted na solusyon sa itaas, pagkatapos ng ilang oras ang heterogenous na masa na ito ay muling magiging homogenous. Ang ganitong kusang proseso ng paghahalo ng isang sangkap, na humahantong sa pagkakapantay-pantay ng konsentrasyon nito, ay tinatawag pagsasabog.

Kung ang isang semi-permeable na partisyon (membrane) ay inilagay sa pagitan ng dalawang solusyon, kung gayon ang mga konsentrasyon ay magiging katumbas lamang dahil sa paggalaw ng mga molekula ng tubig. Ang one-way diffusion na ito ay tinatawag sa pamamagitan ng osmosis.

Osmosis – one-way na kusang pagsasabog ng mga solvent na molekula sa pamamagitan ng isang semi-permeable na partisyon mula sa isang solusyon na may mababang konsentrasyon patungo sa isang solusyon na may mas mataas na konsentrasyon.

Ang mga semi-permeable na partisyon ay may kakayahang pahintulutan lamang ang mga solvent na molekula na dumaan, ngunit hindi ang mga solute na molekula.

natural na semi-permeable na mga partisyon - mga dingding ng mga selula ng halaman at hayop, mga dingding ng bituka;

artipisyal na semi-permeable na mga partisyon - cellophane, pergamino, mga pelikulang gelatin.

Ang quantitative na katangian ng osmosis ay osmotic pressure solusyon.

Osmotic pressure ( Tingnan) ay tinatawag na labis na hydrostatic pressure na nangyayari bilang resulta ng osmosis at humahantong sa equalization ng mga rate ng mutual penetration ng solvent molecules sa pamamagitan ng isang lamad na may selective permeability.

Ang lahat ng mga batas ng presyon ng gas ay nalalapat sa osmotic pressure at ang Clapeyron-Mendeleev equation ay maaaring gamitin upang kalkulahin ito m

P*V = M*R*T

m

P = M*V*R*T

m

cm =M*V

Noong 1887, si Van't Hoff, bilang resulta ng pananaliksik, ay nagtatag ng sumusunod na relasyon:

P osm. = cm*R*T[kPa]

cm – molar na konsentrasyon ng dissolved substance, mol/l

R – pangkalahatang gas constant, 8.314 J/mol* K

T - temperatura, K.

Batas ni Van't Hoff:

Ang osmotic pressure ng isang dilute ideal na nonelectrolyte na solusyon ay katumbas ng presyon na gagawin ng solute kung ito ay nasa gaseous state sa parehong temperatura at sumasakop sa volume na katumbas ng volume ng solusyon.

Gayunpaman, ang equation na ito ay wasto lamang para sa mga solusyon kung saan walang interaksyon sa pagitan ng mga particle, ibig sabihin, para sa mga ideal na solusyon. Sa tunay na mga solusyon, ang intermolecular na pakikipag-ugnayan ay nagaganap sa pagitan ng mga molekula ng sangkap at ng solvent, na maaaring humantong sa alinman sa paghihiwalay ng mga molekula ng solute sa mga ion, o sa pag-uugnay ng mga molekula ng solute sa pagbuo ng mga kasama mula sa kanila.

Ang paghihiwalay ng mga molekula ng solute sa isang may tubig na solusyon sa mga ion ay katangian ng mga electrolyte. Bilang resulta ng dissociation, ang bilang ng mga particle sa solusyon ay tumataas.

Ang asosasyon ay sinusunod kung ang mga molekula ng isang sangkap ay nakikipag-ugnayan nang mas mahusay sa isa't isa kaysa sa mga solvent na molekula. Ito ay tipikal para sa mga colloidal na solusyon, na humahantong sa pagbaba sa bilang ng mga particle sa solusyon.

Upang isaalang-alang ang intermolecular na pakikipag-ugnayan sa mga totoong solusyon, iminungkahi ni Van't Hoff ang paggamit isotonic coefficient i. Para sa mga solute molecule, ang pisikal na kahulugan ng isotonic coefficient ay:

i = bilang ng mga particle ng solute / bilang ng mga particle ng magulang.

Para sa mga solusyon ng non-electrolytes, ang mga molekula nito ay hindi naghihiwalay at may maliit na posibilidad na mag-ugnay, i = 1.

Para sa mga may tubig na solusyon ng mga electrolyte, dahil sa dissociation i > 1, at ang pinakamataas na halaga nito (i max) para sa isang naibigay na electrolyte ay katumbas ng bilang ng mga ion sa molekula nito:

NaCI CaCI2 Na3PO4

Para sa mga solusyon kung saan ang sangkap ay nasa anyo ng mga kasama, i< 1.

Isinasaalang-alang ang mga intermolecular na pakikipag-ugnayan, ang osmotic pressure para sa mga tunay na solusyon ay katumbas ng:

P osm. =ako*Sm*R*T, at

i =1 para sa mga non-electrolytes

i> 1 para sa electrolytes.

Isotonic na solusyon - may pantay na osmotic pressure. Mga solusyon sa hypertonic – may mas mataas na osmotic pressure kumpara sa ibang solusyon. Mga solusyon sa hypotonic – may mas mababang osmotic pressure kumpara sa iba pang solusyon.

Ang papel ng osmosis. SRS.

Pagbabawas ng presyon ng singaw ng mga solusyon. Mga batas ni Raoult.

Ang isang tiyak na presyon ng singaw ay itinatag sa itaas ng anumang likido, na nagbabad sa espasyo. Hindi tulad ng solvent na ibabaw, ang ibabaw ng solusyon ay bahagyang inookupahan ng mga solute na molekula. Iyon ang dahilan kung bakit ang pagsingaw mula sa ibabaw ng mga solusyon ay palaging mas mababa kaysa mula sa ibabaw ng solvent, at sa parehong temperatura ang puspos na presyon ng singaw sa itaas ng solusyon ay palaging mas mababa kaysa sa presyon ng singaw sa itaas ng purong solvent.

Batas ni Raoult ako:

. Ang vapor pressure ng isang solusyon na naglalaman ng non-volatile solute ay direktang proporsyonal sa mole fraction ng solvent sa solusyon na iyon.

p = p0 · χр-л

p = p0 nр-lya/(nв-va+ nр-лa), saan

p ay ang presyon ng singaw sa itaas ng solusyon, Pa;

p0 - presyon ng singaw sa itaas ng isang purong solvent, Pa;

χр-л - mole fraction ng solvent.

nv-vaat nр-лa – ayon sa pagkakabanggit, ang dami ng solute at solvent, mol.

Isa pang salita:

ang kamag-anak na pagbaba sa saturated vapor pressure ng solvent sa itaas ng solusyon ay katumbas ng mole fraction ng solute:

(p0 – p)/p0 = χv-va

(p0 – p)/p0 = nv-va/(nv-va + nr-la)

At the same time tinatanggap namin yun χв-ва + χр-л= 1

Para sa mga solusyon sa electrolyte ang equation na ito ay may bahagyang naiibang anyo; i:

p0 – p = Δр

Δp = i p0 χv-va, Saan

Ang Δp ay ang pagbabago sa presyon ng singaw ng solusyon kumpara sa isang purong solvent;

χv-va - bahagi ng nunal mga sangkap sa solusyon

I – isotonic coefficient.

i =1 para sa mga non-electrolytes, i > 1 para sa electrolytes.

Ang isotonic coefficient (o van't Hoff factor) ay isang walang sukat na parameter na nagpapakilala sa gawi ng isang substance sa solusyon. Iyon ay, ang isotonic coefficient ay nagpapakita ng pagkakaiba sa nilalaman ng mga particle sa isang electrolyte solution kumpara sa isang non-electrolyte solution ng parehong konsentrasyon. Ito ay malapit na nauugnay sa proseso ng paghihiwalay, mas tiyak, sa antas ng paghihiwalay at ipinahayag ng sumusunod na expression:

ako = 1+α(n- 1), saan

n– ang bilang ng mga ion kung saan naghihiwalay ang sangkap.

α – antas ng dissociation.

Ang pagbaba sa puspos na presyon ng singaw ng solvent sa itaas ng solusyon ay nauugnay sa isang pagtaas sa punto ng kumukulo ng solusyon at pagbaba sa punto ng pagyeyelo nito. Ang anumang likido ay kumukulo kapag ang saturated vapor pressure sa itaas nito ay naging katumbas ng atmospheric pressure. Dahil, ayon sa Unang Batas ni Raoult, ang presyon ng singaw sa itaas ng solusyon ay mas mababa kaysa sa itaas ng solvent solution, upang ang solusyon ay kumulo, dapat itong painitin sa mas mataas na temperatura kaysa sa solvent. Kaya, ang mga solusyon ay kumukulo sa isang mas mataas na temperatura at nag-freeze sa isang mas mababang temperatura kaysa sa isang purong solvent.

∆ tkip =tsolusyon sa kip -tkip r-la

Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga punto ng kumukulo ng solusyon at ang solvent ay tinatawag na pagtaas ng punto ng kumukulo.

∆ tkinatawan =tdeputy r-la -tdeputy district manager

Ang pagkakaiba sa pagitan ng nagyeyelong temperatura ng isang solusyon at isang solvent ay tinatawag na pagbaba sa punto ng pagyeyelo.

Batas ni Raoult II.

Ang pagbaba sa nagyeyelong punto at pagtaas ng punto ng kumukulo ay hindi nakasalalay sa likas na katangian ng solute at direktang proporsyonal sa molal na konsentrasyon ng solusyon.

∆ tkip =i*Cab*Sm

∆ tkinatawan =ako*Kcr*Sm

Ang Cab

Kkr – cryoscopic pare-pareho

Cm – molal na konsentrasyon ng solusyon [mol/kg solvent]

i-isotonic coefficient, i = 1 para sa non-electrolytes, i > 1 para sa electrolytes.

Cab n2о = 0.52 kg∙K/mol

Kkr n2о = 1.86 kg∙K/mol

Ang Cab – pare-pareho ang ebullioscopic

Kkr – cryoscopic pare-pareho

Pisikal na kahulugan:

Ebulioscopic constant (Cab)– nagpapakita ng pagtaas ng boiling point ng one-molar solution kumpara sa purong solvent.

Cryoscopic constant (Ccr) – nagpapakita ng pagbaba sa freezing point ng one-molar solution kumpara sa purong solvent.

Ang lahat ng one-molar na solusyon ng mga non-electrolytes ay

pakuluan sa temperatura: t pigsa = 100 C + 0.52 C = 100.52 C

at nag-freeze sa temperatura: tm = 0 C– 1.86 C = - 1.86 C

Halimbawa. Kalkulahin ang boiling point at freezing point ng isang 4.6% na solusyon ng gliserol (C3 H5 (OH)3) sa tubig.

Ang 100g ng tubig ay naglalaman ng 4.6g ng gliserin at 95.4g ng tubig.

1000 ma 4,6*1000

Сm = Ma*m Н2О = 92* 95, 4 = 0.524 mol/kg

∆ t kip = 0.52 * 0.524 = 0.272 C

t pigsa = 100 + 0.272 = 100.272 C

∆ t kinatawan = 1.86 * 0.524 = 0.975 C

t kinatawan = 0 – 0.975 = - 0.975 C

Ipinakita ni Darwin na ang mga pangunahing salik sa ebolusyon ng organikong mundo, iyon ay, namamana na pagkakaiba-iba, ang pakikibaka para sa pagkakaroon at natural na pagpili, ay naaangkop din sa ebolusyon ng tao. Salamat sa kanila, ang katawan ng sinaunang unggoy ay sumailalim sa isang bilang ng mga pagbabago sa morphophysiological, bilang isang resulta kung saan nabuo ang isang patayong lakad at ang mga pag-andar ng mga braso at binti ay pinaghiwalay.

Upang ipaliwanag ang anthropogenesis, ang mga biological na batas lamang ay hindi sapat. Ang kwalitatibong pagka-orihinal nito ay ipinahayag ni F. Engels, na tumuturo sa mga kadahilanang panlipunan: trabaho, buhay panlipunan, kamalayan at pagsasalita. Ang paggawa ay ang pinakamahalagang salik sa ebolusyon ng tao

Ang paggawa ay nagsisimula sa paggawa ng mga kasangkapan. Ito, ayon kay Engels, “ay ang unang pangunahing kondisyon ng lahat ng buhay ng tao, at sa isang lawak na sa isang tiyak na diwa ay dapat nating sabihin: ang paggawa ay lumikha ng tao mismo.” Ang pangunahing puwersang nagtutulak ng anthropogenesis ay paggawa, kung saan ang tao mismo ay lumilikha ng mga kasangkapan. Ang mga pinaka-organisadong hayop ay maaaring gumamit ng mga bagay bilang mga yari na kasangkapan, ngunit hindi nila kayang likhain ang mga ito . Ginagamit lamang ng mga hayop ang mga kaloob ng kalikasan, ngunit binabago ito ng mga tao sa proseso ng paggawa. Binabago din ng mga hayop ang kalikasan, ngunit hindi sinasadya, ngunit dahil lamang sila at nabubuhay sa kalikasan. Ang kanilang epekto sa kalikasan ay bale-wala kumpara sa epekto ng mga tao dito.

Mas tamang tawaging antropomorphoses ang morphological at physiological transformations ng ating mga ninuno na parang unggoy, dahil ang pangunahing salik na naging sanhi ng mga ito - ang paggawa - ay tiyak lamang sa ebolusyon ng tao. Ang paglitaw ng isang tuwid na lakad ay lalong mahalaga. Ang laki at bigat ng katawan ng mga unggoy ay tumaas, ang isang hugis-S na liko ng spinal column ay lumitaw, na nagbibigay ng kakayahang umangkop, isang arched springy foot ay nabuo, ang pelvis ay lumawak, ang sacrum ay lumakas, ang jaw apparatus ay naging mas magaan, atbp. Ang tuwid na postura ay hindi naitatag kaagad. Ito ay isang napakahabang proseso ng pagpili ng mga namamana na pagbabago na kapaki-pakinabang sa buhay ng pagtatrabaho. Ito umano ay tumagal ng milyun-milyong taon. Sa biyolohikal, ang tuwid na paglalakad ay nagdulot ng maraming komplikasyon sa mga tao. Nilimitahan nito ang bilis ng kanyang paggalaw, pinagkaitan ang sacrum ng kadaliang kumilos, na nagpahirap sa panganganak; Ang matagal na pagtayo at pagdadala ng mabibigat na bagay kung minsan ay humahantong sa mga flat feet at paglaki ng mga ugat sa mga binti. Ngunit salamat sa tuwid na paglalakad, ang mga kamay ay napalaya para sa mga kasangkapan. Ang paglitaw ng tuwid na paglalakad, ayon kay Charles Darwin at pagkatapos ay F. Engels, ay naging isang mapagpasyang hakbang sa landas mula sa unggoy patungo sa tao. Salamat sa tuwid na paglalakad sa mga ninuno na parang unggoy ng mga tao, ang mga braso ay napalaya mula sa pangangailangang suportahan ang katawan kapag gumagalaw sa lupa at nakuha ang kakayahan para sa iba't ibang paggalaw.

Sa simula ng proseso ng pagbuo ng tao, ang kanyang kamay ay kulang sa pag-unlad at maaaring gawin lamang ang pinakasimpleng mga aksyon. Ang mga indibidwal na may namamana na pagbabago sa itaas na mga paa, na kapaki-pakinabang para sa mga operasyon sa paggawa, ay higit na napanatili dahil sa natural na pagpili. Isinulat ni F. Engels na ang kamay ay hindi lamang isang organ ng paggawa, kundi isang produkto din ng paggawa. Ang pagkakaiba sa pagitan ng kamay ng tao at ng kamay ng malalaking unggoy ay napakalaki: ni isang unggoy ay hindi makakagawa ng kahit na pinakasimpleng kutsilyong bato gamit ang kanyang sariling kamay. Napakatagal bago lumipat ang ating mga ninuno na parang unggoy mula sa paggamit ng mga bagay sa natural na kapaligiran bilang mga kasangkapan sa paggawa nito. Ang pinaka-primitive na mga tool ay nagpapagaan sa pag-asa ng tao sa nakapaligid na kalikasan, palawakin ang kanyang mga abot-tanaw, pagtuklas ng mga bago, hindi kilalang mga katangian sa natural na mga bagay; sa wakas, ginagamit ang mga ito upang higit pang mapabuti ang mga tool.

Ang pag-unlad ng aktibidad ng paggawa ay humahantong sa isang pagpapahina ng pagkilos ng mga batas na biyolohikal at isang pagtaas sa papel ng mga panlipunang kadahilanan sa anthropogenesis.

Sosyal na paraan ng pamumuhay bilang isang salik sa ebolusyon ng tao. Sa simula pa lang, ang trabaho ay sosyal, dahil ang mga unggoy ay naninirahan sa mga kawan. Itinuro ni F. Engels na mali na hanapin ang mga ninuno ng tao, ang pinakasosyal na nilalang sa kalikasan, sa mga hindi panlipunang hayop. Ang likas na katangian ng mga ninuno ng unggoy ng tao ay nabuo sa panlipunang pag-uugali sa ilalim ng impluwensya ng isang espesyal na kadahilanan. Ang nasabing kadahilanan ay paggawa, malapit na nauugnay sa pagbabago ng kamay sa isang organ ng paggawa. Nag-ambag ang paggawa sa pagkakaisa ng mga miyembro ng lipunan; sama-sama nilang ipinagtanggol ang kanilang sarili mula sa mga hayop, nanghuli at nagpalaki ng mga bata. Ang mga matatandang miyembro ng lipunan ay nagturo sa mga nakababata na maghanap ng mga likas na materyales at gumawa ng mga kasangkapan, nagturo ng mga pamamaraan ng pangangaso at pag-iingat ng apoy. Sa pag-unlad ng proseso ng paggawa, ang mga benepisyo ng mutual support at mutual assistance ay naging lalong malinaw.

Ang pinaka sinaunang mga kasangkapan sa pangangaso at pangingisda ay nagpapahiwatig na ang ating mga ninuno ay kumain ng karne sa maagang yugto. Naproseso at niluto sa apoy, binawasan nito ang pagkarga sa chewing apparatus. Ang parietal crest, kung saan nakakabit ang malalakas na nginunguyang ngipin sa mga unggoy, nawala ang biological na kahalagahan nito, naging walang silbi at unti-unting nawala sa proseso ng natural na pagpili; sa parehong dahilan, ang paglipat mula sa mga pagkaing halaman patungo sa mga halo-halong pagkain ay humantong sa isang pagpapaikli ng bituka. Ang paggamit ng apoy ay nakatulong sa pagprotekta laban sa lamig at hayop.

Ang naipon na karanasan sa buhay sa kaalaman sa kalikasan ay napabuti mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon. Kapag naninirahan sa isang lipunan, mayroong magagandang pagkakataon para sa pakikipag-usap sa isa't isa: ang magkasanib na aktibidad ng mga miyembro ng lipunan ay nangangailangan ng pagbibigay ng senyas sa pamamagitan ng mga kilos at tunog. Ang mga unang salita ay nauugnay sa mga operasyon ng paggawa at ipinahiwatig na aksyon, trabaho, at ang mga pangalan ng mga bagay ay lumitaw sa ibang pagkakataon. Ang hindi nabuong larynx at oral apparatus ng mga ninuno ng tao, bilang resulta ng namamana na pagkakaiba-iba at natural na pagpili, ay nabago sa mga organo ng articulate na pagsasalita ng tao. Ang tao, tulad ng mga hayop, ay nakakakita ng mga signal mula sa nakapaligid na mundo sa pamamagitan ng direktang pagpapasigla ng mga pandama - ito ang unang sistema ng pagbibigay ng senyas. Ngunit ang isang tao ay nakakakita ng mga signal sa mga salita - mayroon siyang pangalawang sistema ng pagbibigay ng senyas. Ito ay bumubuo ng isang husay na pagkakaiba sa pagitan ng mas mataas na aktibidad ng nerbiyos ng mga tao at hayop.

Ang paglitaw ng pagsasalita ay nagpalakas sa komunikasyon ng ating mga ninuno batay sa magkasanib na proseso ng paggawa at, sa turn, ay nag-ambag sa pag-unlad ng mga relasyon sa lipunan. Ang ebolusyon ng ating mga ninuno ay naganap sa ilalim ng pinagsamang impluwensya ng panlipunan at biyolohikal na mga kadahilanan. Unti-unting nawala ang kahalagahan ng natural selection sa ebolusyon ng lipunan ng tao. Ang lahat ng nagiging kumplikadong proseso ng paggawa sa paggawa ng mga kasangkapan at gamit sa bahay, nakapagsasalita at mga kilos, at mga ekspresyon ng mukha ay nag-ambag sa pag-unlad ng utak at mga organo ng pandama.

Ang pag-unlad ng utak, pag-iisip, at kamalayan ay nagpasigla sa parehong oras ng pagpapabuti ng trabaho at pagsasalita. Ang pagpapatuloy ng karanasan sa paggawa sa mga henerasyon ay higit na ganap na natanto. Sa lipunan lamang makakamit ng pag-iisip ng tao ang ganoong kataas na pag-unlad.

Kung ang mga morphological at physiological na katangian ng isang tao ay minana, kung gayon ang mga kakayahan para sa kolektibong aktibidad sa trabaho, pag-iisip at pagsasalita ay hindi kailanman minana at hindi ipinadala ngayon. Ang mga tiyak na katangiang ito ay lumitaw sa kasaysayan at napabuti sa ilalim ng impluwensya ng mga kadahilanang panlipunan at umunlad sa bawat tao sa proseso ng kanyang indibidwal na pag-unlad lamang sa lipunan salamat sa pagpapalaki at edukasyon.

Kaya, ang mga puwersang nagtutulak ng anthropogenesis ay mga biological na kadahilanan (namamana na pagkakaiba-iba, pakikibaka para sa pagkakaroon at natural na pagpili) at mga kadahilanang panlipunan (aktibidad sa paggawa, pamumuhay sa lipunan, pagsasalita at pag-iisip).

Papasok na kontrol:

Pag-unlad ng trabaho:

Gawain Blg. 1

Basahin ang tekstong "Ang pagkakaiba-iba ng mga teorya ng pinagmulan ng buhay sa Earth", ilagay ang mga resulta sa isang talahanayan:

Sagutin ang tanong: Aling teorya ang personal mong sinusunod? Bakit?

Gawain Blg. 2

Basahin ang tekstong "Hypotheses ng pinagmulan ng tao", ilagay ang mga resulta sa isang talahanayan:

Sagutin ang tanong: Aling mga pananaw sa pinagmulan ng tao ang pinakamalapit sa iyo? Bakit?

Gawain Blg. 3

Hanapin sa aklat-aralin ang isang paglalarawan ng mga pagkakatulad at pagkakaiba sa pagitan ng mga tao at mga dakilang unggoy, at ilagay ang mga resulta sa isang talahanayan:

"Pagkakaiba sa pagitan ng mga tao at unggoy"

Appendix Blg. 1

Appendix Blg. 2

Appendix 3

Kontrol sa output:

Hanapin ang mga sulat sa pagitan ng konsepto at kahulugan nito, ilagay ang mga sagot sa isang talahanayan:

Appendix Blg. 4

Gumawa ng pangkalahatang konklusyon alinsunod sa mga layuning itinakda para sa iyo sa gawaing ito.

Mga sanggunian:

Pangunahing mapagkukunan:

1. Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sonin N.I. Pangkalahatang biology. 10 grado Workbook. – M., 2009.
2. Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. Pangkalahatang biology. 10-11 baitang – M., 2009.
3. Konstantinov V.M., Ryazanova A.P. Pangkalahatang biology. Teksbuk manwal para sa SPO. – M., 2010.
4. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Loshilina E.N. Pangkalahatang biology. 10 grado Teksbuk. – M., 2010.
5. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Loshilina E.N. Pangkalahatang biology. ika-11 baitang Teksbuk. – M., 2010.
6. Chebyshev N.V. Biology. Teksbuk para sa mga sekondaryang paaralan. – M., 2010.

Mga mapagkukunan sa Internet:

1. www.twirpx.com - Mga materyales na pang-edukasyon;

2. tana.ucoz.ru - Personal na website ng isang guro ng biology;

3. www.amgpgu.ru - Kurso sa lecture;

4. www.uchportal.ru – portal ng Guro;

5. http://o5-5.ru – 5 at 5 Pang-edukasyon na materyal;

6. http://pptx.ru/ - Koleksyon ng mga PowerPoint presentation.

Mga karagdagang mapagkukunan:

Kaugnay na impormasyon.